KR20200117170A - Reactorless Unbalance Compensation Apparatus for Driving System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치에 관한 것이다. 구동용 시스템에 있어서 비선형, 급변동 및 대용량 불평형 부하로 인하여 전력계통에 불평형이 발생하며, 고조파(Hormonic)가 증가하는 현싱이 발생한다. 본 발명에서는 이러한 비선형, 급변동 및 대용량 불평형 부하로 인하여 발생하는 전력계통에 불평형을 혁신적으로 보상하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a reactorless imbalance compensation device for a drive system. In the driving system, an unbalance occurs in the power system due to nonlinear, sudden fluctuations and large-capacity unbalanced loads, and a hunger occurs in which harmonics increase. The present invention relates to an apparatus for innovatively compensating for an imbalance in a power system caused by such nonlinear, sudden fluctuations, and large unbalanced loads.
기존의 불평형 보상장치에 관하여 다음의 특허발명이 공개되었다.The following patented invention was disclosed for the existing unbalance compensation device.
대한민국 등록특허공보 제10-1212830호, 공고일 2012. 12. 14.(이하 [특허문헌1]이라함)에서는 3상 컨버터의 불평형 보상방법을 공개하였다. 상기 [특허문헌1]에서 공개하는 불평형 보상벙법은 3상의 평형계의 대칭분 전압을 산출하는 대칭분 산출공정, 불평형 보상공정, 중심 벡터 연산공정을 포함하는 불평형 보상방법을 특징으로 한다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-1212830, published on December 14, 2012 (hereinafter referred to as [Patent Document 1]) discloses a method of compensating for an unbalance of a three-phase converter. The unbalance compensation method disclosed in [Patent Document 1] is characterized by an unbalance compensation method including a symmetric component calculation process, an unbalance compensation process, and a center vector calculation process for calculating a symmetric voltage of a three-phase balance system.
대한민국 등록특허공보 제10-1172748호, 공고일 2012. 08. 14.(이하 [특허문헌2]이라함)에서는 교류전원장치의 3상 불평형 전압 출력 제어 장치 및 방법에 관한 것을 공개하였다. 상기 [특허문헌2]에서는 PI(비례-적분) 제어기에 학습기능을 부여하여 간편하고 정확하게 원하는 3상 불평형 출력을 생성할 수 있는 3상 불평형 전압 출력 제어 장치 및 방법에 관한 것을 특징으로 한다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-1172748, Announcement date 2012. 08. 14. (hereinafter referred to as [Patent Document 2]) discloses a three-phase unbalanced voltage output control device and method of an AC power supply. The above [Patent Document 2] is characterized by a three-phase unbalanced voltage output control device and method capable of generating a desired three-phase unbalanced output simply and accurately by giving a learning function to a PI (proportional-integral) controller.
대한민국 등록특허공보 제10-1606882호, 공고일 2016. 03. 28.(이하 [특허문헌3]이라함)에서는 무효전력보상장치 및 무효전력보상장치의 모듈간 전압 불평형 보상방법을 공개하였다. 상기 [특허문헌3]에서는 3상 부하에 발생하는 무효전력을 보상하는 보상전류를 출력하는 무효전력 보상장치에 관한 것으로서, 입력되는 출력전압 기준값에 따라, 각 상에 직렬연결되는 모듈인버터들의 개수를 조절하여 출력전압을 생성하는 모듈형 멀티레벨 컨버터(MMC: Modular Multilever Converter) 및 상기 모듈인버터들에 인가되는 각각의 모듈전압들의 불평형을 감지하여, 보상전압을 생성하는 전압 불평형 보상방법을 특징으로 한다.Republic of Korea Patent Publication No. 10-1606882, Announcement date 2016. 03. 28. (hereinafter referred to as [Patent Document 3]) discloses a method for compensating voltage imbalance between modules of a reactive power compensation device and a reactive power compensation device. The [Patent Document 3] relates to a reactive power compensating device that outputs a compensation current for compensating reactive power generated in a three-phase load. According to an input output voltage reference value, the number of module inverters connected in series in each phase is It features a modular multi-level converter (MMC) for generating an output voltage by adjusting and a voltage unbalance compensation method for generating a compensation voltage by detecting an unbalance of each module voltage applied to the module inverters. .
하지만, 기존의 [특허문헌1] 내지 [특허문헌3]에서는 불평형 보상장치을 위하여 반드시 리액터가 필요하며, 리액터의 배치를 위하여 제작비용의 증대 및 제작공간이 일정(一定)으로 필요하다는 문제점이 있었다.However, in the existing [Patent Literature 1] to [Patent Literature 3], there is a problem that a reactor is necessarily required for an unbalance compensation device, and that a manufacturing cost is increased and a manufacturing space is required in a certain manner for the arrangement of the reactor.
본 발명에서는 구동용 시스템에서 리액터(Rector)가 존재하지 않는 리액터리스 불평형 보상장치를 제안하고자 한다. 이를 위하여 불평형 부하전류에서를 정상분(positive sequence component)전류와 역상분(negative sequence component)전류로 실시간 분해하고, 이 역상분 전류를 PWM 컨버터가 공급하도록 제어하여 전원 측에서는 단지 부하의 정상분 전류만 공급하게 하는 것을 기술적 특징으로 한다. 본 발명에서는 (1)불평형 3상전류로부터 정상분 전류와 역상분 전류를 실시간으로 검출하는 방법, (2)부하의 역상분 전류를 상쇄하도록 PWM 컨버터를 제어하는 기술과 제어기 설계방법을 통하여 실질적으로 리액터(Rector)가 제거된 불평형 보상장치를 제공하고자 한다.In the present invention, a reactorless unbalance compensation device in which a reactor (Rector) does not exist in a driving system is proposed. To this end, the unbalanced load current is decomposed into a positive sequence component current and a negative sequence component current in real time, and the reverse phase current is controlled to be supplied by a PWM converter. It is characterized by technical features to be supplied. In the present invention, through (1) a method of real-time detection of the positive and negative phase currents from the unbalanced three-phase current, (2) a technology for controlling the PWM converter to offset the negative-phase current of the load, and a controller design method. It is intended to provide an unbalance compensation device with (Rector) removed.
본 발명에서는 구동용 시스템에서 리액터(Rector)가 존재하지 않는 리액터리스 불평형 보상장치를 위하여 다음의 3가지 방법의 과제 해결 수단을 사용하였다. (1)일반변압기(105)와 리액터(106)를 결합한 누설변압기(110)을 사용하며, (2)불평형 3상전류로부터 정상분 전류와 역상분 전류를 실시간으로 검출하는 방법 및 (3)부하의 역상분 전류를 상쇄하도록 PWM 컨버터를 제어하는 기술과 제어기 설계방법을 불평형 보상장치를 적용하는 것을 과제의 해결수단으로 한다.In the present invention, the following three methods of problem solving means are used for a reactorless unbalance compensation device in which a reactor does not exist in a driving system. (1) A
본 발명에서 제안하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치의 효과는 다음과 같다. 첫째, 일반변압기(105)와 리액터(106)를 결합한 누설변압기(110)를 사용하기 때문에 리액터(106)가 없는 리액터리스 불평형 보상장치를 제공하며, 둘째, 리액터(106)가 없기 때문에 가격이 저렴하며, 불평형 보상장치의 공간이 작아지는 장점이 있으며, 셋째, 전력품질이 향상되며, 불평형 전력이 해결되기 때문에 전력효율이 상승하는 효과가 있으며, 넷째, 불평형 3상전류로부터 정상분 전류와 역상분 전류를 실시간으로 검출 및 제어하기 때문에 향상된 제어특성을 갖는 특징적인 효과가 있다.The effects of the reactorless unbalance compensation device for the driving system proposed in the present invention are as follows. First, since the
도 1은 불평형(비선형) 부하에서 전압/전류 파형 및 고조파(Harmonic) 분석 파형
도 2는 보상된 전압/전류 파형 및 고조파(Harmonic) 분석 파형
도 3은 불평형(비선형) 부하 전류 보상 개념도
도 4는 기존에 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치
도 5는 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치(제1 실시예)
도 6은 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치(제2 실시예)
도 7은 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 부하 전류를 보상하는 제어부
도 8은 3상-2상 변환 좌표축과 전압벡터 도면
도 9는 전원의 상회전과 정/역 방향 동기속도로 회전하는 좌표축에 대하여
(a) 정상분 전류벡터
(b) 역상분 전류벡터
도 10은 관측기를 사용한 정상분/역상분 전류검출기
도 11은 전방향 평균필터(forward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기.
도 12는 역방향 평균필터(backward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기.
도 13은 전압형 컨버터의 1상당 등가회로.
도 14는 정상분 전류와 역상분 전류를 제어하는 제어기의 블록도.
도 15는 제작된 불평형(비선형) 보상장치
도 16는 제작된 누설변압기1 is a voltage/current waveform and a harmonic analysis waveform in an unbalanced (nonlinear) load
2 is a compensated voltage/current waveform and a harmonic analysis waveform
3 is a conceptual diagram of unbalanced (nonlinear) load current compensation
4 is an unbalanced (nonlinear) compensation device for a conventional driving system
5 is an unbalanced (nonlinear) compensation device for the proposed driving system (first embodiment)
6 is an unbalance (nonlinear) compensation device for the proposed driving system (second embodiment)
7 is a control unit for compensating an unbalanced (nonlinear) load current for the proposed driving system
8 is a diagram of a 3-phase-2 phase transform coordinate axis and voltage vector
9 is a coordinate axis rotating at a synchronous speed in the forward/reverse direction with respect to the power source's upward rotation
(a) Normal current vector
(b) Reverse phase current vector
Fig. 10 is a normal/reverse current detector using an observer
11 is a normal/reverse current detector using a forward average filter.
12 is a normal/reverse current detector using a backward average filter.
13 is an equivalent circuit per phase of a voltage converter.
14 is a block diagram of a controller for controlling a normal current and a reverse current.
15 is a manufactured unbalance (nonlinear) compensation device
16 is a manufactured leakage transformer
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1은 불평형(비선형) 부하에서 전압/전류 파형 및 고조파(Harmonic) 분석 파형을 나타낸다. 상기 불평형(비선형) 부하에서는 전류파형은 입력전류가 불연속적이며, 돌입전류에 가까운 펄스성 형태의 전류가 흐르게 되므로, 3차, 5차, 7차, 9차, 11차, 13차, 15차 등의 고조파가 성분이 증가하게 된다. 따라서 전류의 파형이 첨예하게 변화되므로 고조파가 발생하고 식(1)과 같이 전고조파 왜율(THD)은 기본파의 실효값에 대한 다른 모든 고주파의 실효값의 비로 나타낼 수 있다. 1 shows a voltage/current waveform and a harmonic analysis waveform in an unbalanced (nonlinear) load. In the above unbalanced (nonlinear) load, the input current is discontinuous and a pulsed current flows close to the inrush current, so the 3rd, 5th, 7th, 9th, 11th, 13th, 15th order The harmonic of the back increases the component. Therefore, since the waveform of the current changes sharply, harmonics are generated, and the total harmonic distortion (THD) can be expressed as the ratio of the RMS values of all other high frequencies to the RMS values of the fundamental wave as shown in equation (1).
식(1) Equation (1)
여기서here
IH : 전고조파의 실효값I H : RMS value of total harmonic
I1 : 기본파의 실효값I 1 : RMS value of fundamental wave
I : 입력 전류의 실효값 I: RMS value of input current
또한, 전고조파 왜율(THD)을 바탕으로 역률(PF)은 식(2)과 같이 정의된다.Also, the power factor (PF) is defined as in Equation (2) based on the total harmonic distortion factor (THD).
식(2) Equation (2)
따라서 역률이 나빠지는 이유는 입력단 전류 파형에 포함된 고조파(Harmonics) 성분의 증가가 주된 원인이다.Therefore, the main reason for the deterioration of the power factor is an increase in harmonics included in the input current waveform.
도 2는 보상된 전압/전류 파형 및 고조파(Harmonic) 분석 파형을 나타낸다.2 shows a compensated voltage/current waveform and a harmonic analysis waveform.
상기 보상된 전압/전류 파형 및 고조파(Harmonic) 분석 파형을 살펴보면, 전류는 정현파(Sin파)로 개선되며, 3차, 5차, 7차, 9차, 11차, 13차, 15차 등의 고조파가 성분이 제거되므로 역률이 개선되는 효과가 있다.Looking at the compensated voltage/current waveform and harmonic analysis waveform, the current is improved to a sine wave, and the 3rd, 5th, 7th, 9th, 11th, 13th, 15th order, etc. Since the harmonic component is removed, the power factor is improved.
도 3은 불평형(비선형) 부하 전류 보상 개념도를 나타낸다.3 shows a conceptual diagram of unbalanced (nonlinear) load current compensation.
상기 불평형(비선형) 부하 전류 보상 개념도에서는 비선형 부하전류(iL)에 보상전류(ic)를 통급합을 통하여 정현파(Sin파)로 개선된 보상된 전류(is)로 개선시킬 수 있다.In the unbalanced (nonlinear) load current compensation conceptual diagram, the compensation current ic is combined with the nonlinear load current i L to improve the compensated current is improved by a sinusoidal wave (Sin wave).
도 4는 기존에 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치를 나타낸다.4 shows an unbalanced (nonlinear) compensating device for a conventional driving system.
상기 기존에 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치는 3상 전원부(90)로부터 3상 전원을 불평형 부하(103)에 공급하게 된다. The conventional unbalanced (nonlinear) compensating device for the driving system supplies three-phase power from the three-phase
상기 기존에 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치에서는 수동필터(107)의 수동필터용 커패시터(107-1) 및 수동필터용 리액터(107-2)를 통하여 상기 불평형(비선형) 부하 보상장치(104)가 제대로 보상하지 못한 불평형 전력을 보상하는 역할을 수행하게 된다.In the conventional unbalanced (nonlinear) compensation device for a driving system, the unbalanced (nonlinear) load compensation device through the passive filter capacitor 107-1 and the passive filter reactor 107-2 of the passive filter 107 (104) will play a role of compensating for unbalanced power that has not been properly compensated.
따라서 기존에 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치는 수동필터용 커패시터(107-1) 및 수동필터용 리액터(107-2)의 수동필터(107)가 존재하며, 리액터(106) 및 일반변압기(105)를 통하여 보상전류(ic)를 공급하는 특징이 있다. 따라서 수동필터(107)가 크며, 리액터(106)이 반드시 필요하기 때문에 상기 불평형(비선형) 보상장치의 크기가 크며, 비용이 상승되는 문제점이 있었다.Therefore, in the conventional unbalance (nonlinear) compensation device for a driving system, there is a
도 5는 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치(제1 실시예)를 나타낸다.5 shows an unbalanced (nonlinear) compensating device (first embodiment) for the proposed driving system.
본 발명에서 상기 제안된 구도용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치는 3상 전원부(90)로부터 3상 전원을 불평형 부하(103)에 공급하게 된다. 불평형(비선형) 부하 보상장치(104)를 통하여 보상전류(ic)가 누설변압기(110)를 통하여 보상되는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 상기 제안된 구도용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치에서는 리액터(106) 및 일반변압기(105)가 결합된 누설변압기(110)를 사용하는 것이 가장 큰 특징이며, 이를 통하여 제조비용의 저감 및 전체 시스템의 공간을 매우 혁신적으로 줄일 수 있다. 더불어 불평형 3상전류로부터 정상분 전류와 역상분 전류를 실시간으로 검출하는 방법과 부하의 역상분 전류를 상쇄하도록 PWM 컨버터를 제어하는 제어기를 불평형 보상장치를 적용함을 통하여 상기 리액터(106)와 일반변압기(105)를 결합할 수 있었다. 더불어 향상된 제어기법을 통하여 수동필터(107)의 수동필터용 커패시터(107-1) 및 수동필터용 리액터(107-2)가 필요없이 향상된 불평형 부하(103)의 불평형 전력저감을 통하여 고조파를 저감시킬 수 있으며, 역률을 개선시킬 수 있는 향상된 장점이 있다.In the present invention, the unbalanced (nonlinear) compensating device for the proposed composition system supplies three-phase power from the three-phase
도 6은 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치(제2 실시예)를 나타낸다.6 shows an unbalanced (nonlinear) compensating device (second embodiment) for the proposed driving system.
본 발명에서 상기 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치는 3상 전원부(90)로부터 3상 전원을 불평형 부하(103)에 공급하게 된다. 무엇보다 상기 불평형 부하(103)의 불평형 전력을 보상하기 위하여 복수의 불평형(비선형) 부하 보상장치(104-1,104-2,104-3 등)를 통하여 보상전류(ic)가 복수의 누설변압기(110-1,110-2,110-3 등)를 통하여 보상되는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. 상기 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 보상장치에서는 리액터(106) 및 일반변압기(105)가 결합된 복수의 누설변압기(110-1,110-2,110-3 등)를 사용하는 것이 가장 큰 특징이며, 이를 통하여 제조비용의 저감 및 전체 시스템의 공간을 매우 혁신적으로 줄일 수 있다. 더불어 불평형 3상전류로부터 정상분 전류와 역상분 전류를 실시간으로 검출하는 방법과 부하의 역상분 전류를 상쇄하도록 PWM 컨버터를 제어하는 제어기를 불평형 보상장치를 적용함을 통하여 상기 리액터(106)와 일반변압기(105)를 결합할 수 있었다. 더불어 향상된 제어기법을 통하여 수동필터(107)의 수동필터용 커패시터(107-1) 및 수동필터용 리액터(107-2)가 필요 없이 향상된 불평형 부하(103)의 불평형 전력저감을 통하여 고조파를 저감시킬 수 있으며, 역률을 개선시킬 수 있는 향상된 장점이 있다. 더불어 복수의 불평형(비선형) 부하 보상장치(104-1,104-2,104-3 등), 복수의 누설변압기(110-1,110-2,110-3 등)를 사용하여 상기 불평형(비선형) 보상장치에서 병렬운전이 가능하며, 이를 통하여 수 내지 수십 MW급 이상의 대용량(대전력)의 불평형 부하(103)에서도 용이하게 불평형 전력을 보상하는 것을 기술적 특징으로 한다.In the present invention, the unbalanced (nonlinear) compensating device for the proposed driving system supplies three-phase power from the three-phase
도 7은 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 부하 전류를 보상하는 제어부를 나타낸다. 상기 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 부하 전류를 보상하는 제어부는 3상 전원부(90)로부터 3상 전원을 불평형 부하(103)에 전력을 공급하는데, 실질적으로 불평형 전류를 보상하는 제어기이다. 상기 불평형 부하(103)에 공급되는 전류를 검출하는 부하전류 검출부(111)에서 3상 불평형 부하전류가 검출되며, 부하전류 변환부(115)에서는 검출된 3상의 부하 전류를 2상의 전류로 변환하게 된다. 또한, 상기 부하전류 변환부(115)의 출력을 받아서 전류값 설정부 및 통신부(116)에서는 최종적으로 보상하는 전류값을 설정하며, 제어용 컴퓨터(117)과 통신하게 하며, 필요한 경우 관리자가 이를 직접 전류값을 직접 설정할 수 있다. 보상전압 검출부(113-1) 및 보상전류 검출부(113-2)에서는 보상되는 전압 및 전류를 검출하고, 상기 보상전압 검출부(113-1) 및 보상전류 검출부(113-2)의 출력을 전압 및 전류 변환부(113)를 통하여 전류제어부(114)로 공급된다. 상기 전류제어부(114)는 상기 보상전압 검출부(113-1) 및 보상전류 검출부(113-2)의 변환된 전압 및 전류값과 상기 전류값 설정부 및 통신부(116)의 전류 설정값을 바탕으로 백터제어부(112)에서 누설변압기(110)를 통하여 상기 불평형 부하(103)의 불평형 전력을 보상하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.7 shows a control unit that compensates for an unbalanced (nonlinear) load current for the proposed driving system. The control unit for compensating the unbalanced (nonlinear) load current for the proposed driving system supplies power to the
상기 도 7은 제안된 구동용 시스템을 위한 불평형(비선형) 부하 전류를 보상하는 제어부에서는 상기 불평형 부하(103)의 3상(Phase) 전류를 실시간 측정하여 이를 정상분과 역상분으로 분해하고 보상기가 불평형 부하의 역상분 전류를 공급하여 불평형을 보상하는 방법이며, 상기 부하전류 변환부(115)에서 검출된 정상분 전류와 역상분 전류를 상기 전류제어부(114)를 통하여 백터제어부(112)를 제어하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.7 shows that the control unit compensating for the unbalanced (nonlinear) load current for the proposed driving system measures the three-phase current of the
이를 통하여 리액터(106) 및 일반변압기(105)가 결합된 누설변압기(110)를 사용하여 수 내지 수십 MW급 이상의 대용량(대전력)의 불평형 부하(103)에서도 용이하게 불평형 전력을 보상하는 것을 특징으로 한다.Through this, the reactor 106 and the
도 8은 3상-2상 변환 좌표축과 전압벡터 도면을 나타내며, 도 9는 전원의 상회전과 정/역 방향 동기속도로 회전하는 좌표축에 대하여 도 9(a) 정상분 전류벡터, 도 9(b) 역상분 전류벡터 도면을 나타낸다.Fig. 8 shows a three-phase to two-phase transformed coordinate axis and a voltage vector diagram, and Fig. 9 is a reference to Fig. 9(a) and Fig. 9(b) for a coordinate axis rotating at a synchronous speed in the forward/reverse direction and the phase rotation of the power supply. ) Shows the reverse phase current vector diagram.
무엇보다 3상 전원은 평형되어 있다고 가정한다면, 식(3) 같이 정지좌표계의 축을 상과 일치시킨다. 전압벡터는 도 8과 같이 정지좌표계에서 2축성분인 로 표시되고, 각속도 [rad/s]로 상회전의 방향으로 회전하게 된다. Above all, if it is assumed that the three-phase power supply is balanced, the static coordinate system Axis Match the prize. The voltage vector is a two-axis component in the stationary coordinate system as shown in FIG. And angular velocity It rotates in the direction of upward rotation at [rad/s].
불평형 부하전류에 대하여는 정상분 전류와 역상분 전류의 두 벡터가 있으므로, 도 9의 와 에서와 같이, 서로 반대방향으로 회전하는 좌표계에 정상분 전류를, 좌표계에 역상분 전류를 표시할 수 있다. 따라서 회전하는 두 좌표계에 대하여, 도 8에서 전압벡터가 축에 일치 된 의 순간에, 도 10과 같이 축과 축이 축에 일치하는 좌표계로 설정할 수 있다. 이로 인하여 전류벡터는 3상의 선전류()가 입력되고, 식(4)에 의하여 정지좌표계의 2축 성분()으로 변환되며, 부하전류 는, 정상분 전류 와 역상분 전류는 를 포함하게 할 수 있다.For the unbalanced load current, there are two vectors of the normal current and the reverse current. Wow As in, rotating in opposite directions Normal current in the coordinate system, Inverse phase current can be displayed on the coordinate system. Therefore, for the two rotating coordinate systems, the voltage vector in FIG. 8 is Matched to the axis At the moment, as shown in Fig. 10 Axis Axis It can be set to a coordinate system that matches the axis. Due to this, the current vector is a three-phase line current ( ) Is entered, and the biaxial component of the stationary coordinate system ( ) And load current Is the normal current And the reverse phase current is Can be included.
식(3) Equation (3)
식(4) Equation (4)
상기 정상분 전류는 도 9의 와 같이 로 나타냈으며, 좌표축 축과 함께 상회전방향의 동기속도로 회전한다. 역상분 전류는 도 9의 와 같이 좌표축 축과 함께 상회전 반대방향의 동기속도로 회전하는 이다. 정지좌표계( 축)와 각각의 좌표계, 좌표계는, 도 10으로부터 식(5)와 식(6)의 관계를 갖고 상호 변환시킬 수 있다.The normal current is shown in FIG. 9 together with And the coordinate axis It rotates with the shaft at a synchronous speed in the upward rotation direction. The reverse-phase current is Coordinate axis as Rotating at a synchronous speed opposite to the upward rotation to be. Stationary coordinate system ( Axis) and each Coordinate System, From Fig. 10, the coordinate system can be transformed to each other with the relationship between equations (5) and (6).
식(5) Equation (5)
식(6) Equation (6)
따라서 도 8의 3상-2상 변환 좌표축과 전압벡터 도면은 전기적으로 120도 간격으로 ω의 각속도로 회전하는 a,b,c상을 a-axis(a-축), b-axis(b-축), c-axis(c-축)으로 설정하며, 좌표계로 변환하게 된다.Therefore, the 3-phase-2 phase transformed coordinate axis and voltage vector diagram of FIG. 8 show the a-axis (a-axis) and b-axis (b-axis) of the a, b, and c phases that are electrically rotated at an angular velocity of ω at intervals of 120 degrees. Axis), c-axis (c-axis), It is converted into a coordinate system.
도 9에서는 좌표계에서 회전좌표계 및 회전좌표계로 이동시키는 것을 나타낸다. 이는 전원의 상회전과 정/역 방향 동기속도로 회전하는 좌표축에 대하여 도 9(a) 정상분 전류벡터, 도 9(b) 역상분 전류벡터를 나타낸다.In Figure 9 In the coordinate system Rotating coordinate system and It represents moving to the rotational coordinate system. This shows the normal current vector and Fig. 9 (b) the reverse current vector for the coordinate axis rotating at the forward/reverse synchronous speed of the power source.
본 발명에서는 불평형 부하(103)의 3상(Phase) 전류를 실시간 측정하여 이를 도 9(a) 정상분 전류벡터, 도 9(b) 역상분 전류벡터로 분해하는 것을 기술적 특징으로 한다.In the present invention, a three-phase current of the
도 10은 관측기를 사용한 정상분/역상분 전류검출기를 나타낸다.10 shows a normal/reverse current detector using an observer.
상기 도 10의 관측기를 사용한 정상분/역상분 전류검출기에서는 제1 3상-2상 변환부(abc- 변환부)(121)를 통하여 3상의 a,b,c상의 전압을 2상의 좌표계로 변환하게 된다. 보다 구체적으로 부하전류 검출부(111)를 통하여 측정된 부하전류 를 정지좌표계(좌표계)의 전류벡터 로 변환하는 3상/2상 변환기를 나타낸다. 관측기(120)의 구성은 관측기 이득행렬(L)(122), 적분기(123), 상태행렬(A)(124) 및 출력행렬(C)(125)로 구성되어 있다. 상기 관측기(120)의 출력인 상태벡터는 정지좌표계의 전류벡터 이며, 상기 관측기(120)의 출력인 상태벡터로부터 제1 정상분 전류 변환부( - 변환부)(126) 및 제1 역상분 전류 변환부(- 변환부)(127)에 의해서 각각 과 좌표계로 변환되어 상기 제1 정상분 전류 변환부(- 변환부)(126)는 정상분 전류 를 출력하며, 상기 제1 역상분 전류 변환부(- 변환부)(127)는 역상분 전류 를 출력하는 것을 기술적 특징으로 한다.In the normal/reverse current detector using the observer of FIG. 10, the first 3-phase-2 phase conversion unit (abc- The voltage of the three phases a, b, and c through the converter) 121 It is converted into a coordinate system. More specifically, the load current measured through the load
무엇보다 상기 도 10의 관측기를 사용한 정상분/역상분 전류검출기에서 상기 관측기(120)의 이득행렬 은 상태추정오차의 수렴속도를 고려하여 설계하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 극(Pole)지정 방식을 이용하여 을 계산하는데 추정오차가 전원주파수(60Hz)의 1/4 주기 이내에 수렴하도록 기준다항식을 설계하는 방법을 가장 큰 기술적 특징으로 한다. Above all, the gain matrix of the
따라서 본 발명에서 극(Pole)지정 방식을 이용하여 을 계산하는데 추정오차가 전원주파수(60Hz)의 1/4 주기 이내에 수렴하기 때문에 빠른 응답특성이 가능하며, 더불어 상기 리액터(106)와 일반변압기(105)를 결합한 누설변압기(110)를 사용하여 보상전류(ic)를 공급할 수 있는 특징이 있으며, 이를 통하여 리액터(106)가 제거되었기 때문에 제조비용이 저감되며, 불평형 보상장치의 제작 공간이 줄어들며, 리액터리스 불평형 보상장치를 형성할 수 있는 매우 향상된 효과가 있다.Therefore, by using the pole designation method in the present invention In the calculation of, since the estimated error converges within 1/4 cycle of the power frequency (60Hz), fast response characteristics are possible, and in addition, a
상기 식(4)와 같이 전류벡터는 정상분 전류 와 역상분 전류 로 표현되고, 이 변수를 상태벡터 로 정의한다. 식(5)과 식(6)의 양변을 미분하여 정리하면 식(7)의 상태방정식을 얻을 수 있다. As shown in Equation (4) above, the current vector is the normal current And reverse phase current And this variable is a state vector Is defined as If both sides of equations (5) and (6) are differentiated and arranged, the state equation of equation (7) can be obtained.
식(7) Equation (7)
상기 식(7) 모델에 대한 관측기(120)로 다음 식(8)로 고려한다. 변수에서 "^"부호는 추정값을 표기할 수 있다.Consider the following equation (8) as the
식(8) Equation (8)
여기서 는 전원의 각주파수이며, 관측기 이득행렬 은 다음과 같이 나타낼 수 있다.here Is the angular frequency of the power source, and the observer gain matrix Can be expressed as
식(9) Equation (9)
상기 관측기의 상태 출력으로부터 정지좌표계의 정상분 및 역상분 를 얻을 수 있으며, 이제 본 발명에서는 관측기의 상태추정 수렴속도를 고려하여 이득행렬 을 설계하는 방법을 제시한다. 상기 식(8)의 관측기의 추정오차의 수렴성은 행렬 의 고유치의 위치에 관계된다. 이러한 관측기를 설계하는 것은 관측기 오차의 폐루프 특성다항식 이 원하는 수렴특성을 갖는 4차 목표특성다항식 과 같아지도록 (즉, 이도록) 을 구하는 것과 등가적이다. 이제 문제는 원하는 수렴속도를 갖는 를 선정하는 것과 그러한 을 구하는 것이다. The normal portion of the stationary coordinate system from the state output of the observer And reverse phase Can be obtained, and now in the present invention, the gain matrix in consideration of the convergence speed of the observer How to design it. The convergence of the estimation error of the observer in Equation (8) is a matrix Is related to the location of the eigenvalues. Designing such an observer is a closed-loop characteristic polynomial of the observer error. The fourth-order target characteristic polynomial with the desired convergence characteristic To be equal to (i.e. So) It is equivalent to finding. Now the problem is to have the desired convergence speed To select and such Is to seek.
설계된 본 발명의 해당 시스템의 예로서 목표다항식은 다음 식(10) 및 식(11)을 이용하여 구할 수 있다.As an example of the designed system of the present invention, the target polynomial can be obtained using the following equations (10) and (11).
식(10) Equation (10)
식(11) Equation (11)
여기서, 는 관측기의 추정오차가 로 수렴하는 시간이다. 예를 들어, 의 1/4 주기를 수렴시간으로 원한다면 [sec]이다. 가 선택되면 관측기 이득행렬을 계산해야 하는데 행렬 의 미지수가 8개이고 파라미터는 4개이기 때문에 단순한 선형방정식으로는 구할 수 없다. 그렇지만 이런 목적으로 개발된 Matlab의 극지정 공식 "place"를 이용하여 식(12)에 의하여 구할 수 있다. 을 의 근 벡터라 하면 다음 코드로 해를 얻는다.here, Is the estimated error of the observer It is time to converge. E.g, If you want 1/4 cycle of the convergence time It is [sec]. When is selected, the observer gain matrix needs to be calculated. Since there are 8 unknowns and 4 parameters, it cannot be obtained with a simple linear equation. However, it can be obtained by equation (12) using Matlab's polar designation formula "place" developed for this purpose. of If we say the root vector of, we get the solution with the following code.
place 식(12) place Equation (12)
도 11은 전방향 평균필터(forward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기를 나타내며, 도 12는 역방향 평균필터(backward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기를 나타낸다.11 shows a normal/reverse current detector using a forward average filter, and FIG. 12 shows a normal/reverse current detector using a backward average filter.
상기 도 11과 상기 도 12는 좌표변환을 바탕으로 평균필터, 역변환 등을 이용하여 정상분과 역상분 전류를 검출하는 방법이다. 좌표계에 나타낸 불평형 전류를 좌표계로 변환하면, 정상분 전류와, 전원 주파수의 2배로 진동하는 역상분이 포함되어 나타난다. 반대방향으로 회전하는 좌표계로 변환하면, 역상분 전류와, 전원 주파수의 2배로 진동하는 정상분이 포함되어 나타난다.11 and 12 are a method of detecting normal and reverse currents using an average filter and an inverse transformation based on coordinate transformation. The unbalanced current expressed in the coordinate system When converted to a coordinate system, the normal current and the reverse phase vibrating at twice the power frequency are included. Rotating in the opposite direction When converted to a coordinate system, the reverse phase current and the normal component vibrating at twice the power frequency are included.
상기 불평형 전류 는 식(13)과 같이 정상분 전류 와 역상분 전류 를 포함하고 있다. 식(13)의 정지좌표계로 표시한 전류를, 좌표계로 변환하면 식(14)와 같고, 좌표계로 변환하면 식(15)와 같이 된다. 이들을 도 11과 함께 고찰하면, 정상분 전류가 출력 될 축에 진동하는 역상 전류성분이 나타나고, 식(15)와 같이 역상분 전류가 출력 될 축에 진동하는 정상 전류성분이 나타나고 있다. The unbalanced current Is the steady-state current as shown in equation (13) And reverse phase current It includes. Current expressed in the stationary coordinate system of equation (13), Converting to the coordinate system is the same as Equation (14), When converted to a coordinate system, it becomes as in Equation (15). If these are considered together with Fig. 11, the normal current will be output. The reverse phase current component vibrating on the axis appears, and the reverse phase current will be output as shown in Equation (15). There is a steady current component vibrating on the shaft.
식(14)와 식(15)의, 우변 제2항으로 된, 전원 주파수의 2배로 진동을 하는 성분을 소거하기 위하여, 축의 평균값 를, 축의 평균값 를 취한다. 이 평균값을 가진 각각의 좌표계에서 정지좌표계로 변환한, 와 는, 평균값으로 추정한 정지좌표계의 정상성분과 역상성분의 전류가 된다. 정상성분과 역상성분의 전류가 추정이 되면, , 이므로 식(16)에 의하여, 정상분 전류 와 역상분 전류 으로 분리한다. 이것을 상기 도 11과 상기 도 12에 보인 것처럼 축과 축으로 된, 회전하는 두 좌표계로 변환하여, 각각 와 를 출력할 수 있다.In order to eliminate the component that vibrates at twice the power frequency, which is the second term on the right side of Equations (14) and (15), Average value of axis To, Average value of axis Take Converted from each coordinate system with this average value to a stationary coordinate system, Wow Is the current of the stationary component and the reverse phase component estimated by the average value. When the currents of the normal and reverse phase components are estimated, , So, according to equation (16), the normal current And reverse phase current Separate with As shown in Fig. 11 and Fig. 12 above Axis Transformed into two axial, rotating coordinate systems, each Wow Can be printed.
상기 와 의 평균값은 축과 축으로 된, 회전하는 두 좌표계에서 각각 계산을 할 수 있다. 이 평균값을 구하는 방법은 도 11과 도 12에 보인 두 가지 방법을 제시한다. 도 11의 방법은 정지좌표계의 에서, 좌표계 및 좌표계의 두 좌표계로 좌표변환을 한 다음, 필터를 사용하여 평균값을 구한다. 도 13의 방법은 와 를 필터의 입력으로 사용하기 때문에 좌표변환을 하지 않는다. remind Wow Is the average value of Axis You can perform calculations on each of the two axial, rotating coordinate systems. Two methods shown in Figs. 11 and 12 are proposed for obtaining this average value. The method of Fig. 11 is in, Coordinate system and After converting the coordinates into two coordinate systems of the coordinate system, calculate the average value using a filter. The method of Figure 13 Wow Since is used as the input of the filter, coordinate transformation is not performed.
식(13) Equation (13)
식(14) Equation (14)
식(15) Equation (15)
식(16) Equation (16)
따라서 상기 도 11의 전방향 평균필터(forward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기에서는 정,역 두 방향의 동기속도로 회전하는 좌표계와 좌표계에서, 상기 2배의 전원주파수로 진동하는 반대성분을 제거하기 위해, 필터를 이용 평균값 정상성분 과 역상성분 을 추정하여, 좌표계의 불평형 부하전류 에서 이들을 빼면 정상분 전류 와 역상분 전류 로 분리할 수 있다. 이것을 각각 좌표계와 좌표계로 변환하여 및 를 검출하는 것을 기술적 특징으로 한다.Therefore, the normal/reverse current detector using the forward average filter of FIG. 11 rotates at synchronous speeds in both forward and reverse directions. Coordinate system and In the coordinate system, a filter is used to remove the opposite component vibrating at the power frequency twice the average value. And reverse phase components By estimating, Unbalanced load current of coordinate system Subtract these from the normal current And reverse phase current Can be separated by Each of these Coordinate system and By converting it to the coordinate system And It is characterized in that it detects.
따라서 제2 3상-2상 변환부(abc- 변환부)(131)를 통하여 3상의 a,b,c상의 전압을 2상의 좌표계로 변환하게 된다. 보다 구체적으로 부하전류 검출부(111)를 통하여 측정된 부하전류 를 정지좌표계(좌표계)의 전류벡터 로 변환하는 3상/2상 변환기를 나타낸다.Therefore, the second 3-phase-2 phase conversion unit (abc- The voltage of the three phases a, b, c through the converter) 131 It is converted into a coordinate system. More specifically, the load current measured through the load
상기 2상의 좌표계로 변환된 전류벡터 는 전방향 평균필터부(130)를 통하여 좌표계와 좌표계로 변환하게 된다. 상기 전방향 평균필터부(130)는 제2 역상분 전류 변환부(- 변환부)(132) - 제1 전방향 평균필터(134)를 통하여 평균값 정상성분 을 출력하며, 동시에 제2 정상분 전류 변환부(- 변환부) - 제2 전방향 평균필터(135)를 통하여 평균값 역상성분 을 추정하게 된다.Above two Current vector converted to coordinate system Is through the omnidirectional
상기 평균값 정상성분 은 제1 감산부의 제1 감산기(138-1) - 제3 정상분 전류 변환부(- 변환부)(139)를 통하여 최종적으로 좌표계로 변환된 를 출력한다. 또한 상기 평균값 역상성분 은 제1 감산부의 제2 감산기(138-2) - 제3 역상분 전류 변환부(- 변환부)(140)를 통하여 최종적으로 좌표계로 변환된 을 출력한다.Normal component of the average value Is the first subtractor (138-1) of the first subtraction unit-the third normal current conversion unit ( - Conversion unit) finally through 139 Converted to coordinate system Prints. In addition, the average value of the reverse phase component Is the second subtractor 138-2 of the first subtracting unit-the third inverse current conversion unit ( - Finally through the conversion unit) 140 Converted to coordinate system Prints.
따라서 상기 도 11의 전방향 평균필터(forward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기는 입력된 정지좌표계의 부하전류 를 좌표계와 좌표계로 변환하고, 두 좌표계에서 필터를 사용하여 평균값을 구하여 정지좌표계의 와 를 추정하며, 최종적으로 좌표계로 변환된 및 좌표계로 변환된 을 추종하는 것을 기술적 특징으로 한다.Therefore, the normal/reverse current detector using the forward average filter of FIG. 11 is the load current of the input stationary coordinate system. To Coordinate system and Convert it to a coordinate system, and calculate the average value using a filter in the two coordinate systems. Wow Is estimated, and finally Converted to coordinate system And Converted to coordinate system It is characterized by a technical feature to follow.
좌표계로 변환된 및 좌표계로 변환된 을 추종하는 것을 기술적 특징으로 한다.Converted to coordinate system And Converted to coordinate system It is characterized by a technical feature to follow.
이를 통하여 상기 리액터(106)와 일반변압기(105)를 결합한 누설변압기(110)를 사용하여 보상전류(ic)를 공급할 수 있는 특징이 있다. 따라서 리액터(106)이 제거되었기 때문에 제조비용이 저감되며, 불평형 보상장치의 제작 공간이 줄어들며, 리액터리스 불평형 보상장치를 형성할 수 있는 매우 향상된 효과가 있다.Through this, there is a characteristic that the compensation current ic can be supplied by using the
도 12는 역방향 평균필터(backward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기에서는 제11 3상-2상 변환부(abc-변환부)(151)를 통하여 3상의 a,b,c상의 전압을 2상의 좌표계로 변환하게 된다. 보다 구체적으로 부하전류 검출부(111)를 통하여 측정된 부하전류 를 정지좌표계(좌표계)의 전류벡터 로 변환하는 3상/2상 변환기를 나타낸다.12 is an 11th 3-phase-2 phase converter (abc-) in the normal/reverse current detector using a backward average filter. The voltage of the three phases a, b, and c through the conversion unit) 151 It is converted into a coordinate system. More specifically, the load current measured through the load
상기 2상의 좌표계로 변환된 전류벡터 는 제22 정상분 전류 변환부(-변환부)(155) - 제2 역방향 평균필터(158) - 제11 정상분 전류 변환부(-변환부)(154) - 제22 역상분 전류 변환부(- 변환부)(156)를 통하여 좌표계로 변환된 을 추종한다.Above two Current vector converted to coordinate system Is the 22nd normal current conversion unit ( - Conversion unit) 155-second reverse average filter 158-eleventh normal current conversion unit ( - Conversion unit) 154-22nd reverse phase current conversion unit ( - Conversion unit) through 156 Converted to coordinate system Follow.
또한, 제22 역상분 전류 변환부(-변환부)(156) - 제1 역방향 평균필터(157) - 제11 역상분 전류 변환부(-변환부)(153) - 제22 정상분 전류 변환부(-변환부)(155)를 통하여 좌표계로 변환된 를 추종하게 된다.In addition, the 22nd reverse-phase current conversion unit ( - Conversion unit) 156-first reverse average filter 157-11th reverse phase current conversion unit ( - Conversion unit) 153-22nd normal current conversion unit ( - Conversion unit) through 155 Converted to coordinate system Will follow.
상기 도 11에서는 전방향 평균필터(forward average filter)가 사용되며, 상기 도 12에서는 역방향 평균필터(backward average filter)를 사용하여 정상분과 역상분 전류를 검출하는 방법을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.In FIG. 11, a forward average filter is used, and in FIG. 12, a method of detecting normal and reverse currents by using a backward average filter is the biggest technical feature.
상기 도 12의 역방향 평균필터(backward average filter)를 이용한 정상분/역상분 전류검출기에서는 정상분 전류와 역상분 전류로 부터 평균값을 얻는 방법이며, 정지좌표계의 추정값 와 를 구하고 이를 바탕으로 최종적으로 좌표계로 변환된 및 좌표계로 변환된 을 추종하는 것을 기술적 특징으로 한다.In the normal/reverse current detector using the backward average filter of FIG. 12, an average value is obtained from the normal and reverse current, and the estimated value of the stationary coordinate system Wow And finally based on this Converted to coordinate system And Converted to coordinate system It is characterized by a technical feature to follow.
이를 통하여 더불어 상기 리액터(106)와 일반변압기(105)를 결합한 누설변압기(110)를 사용하여 보상전류(ic)를 공급할 수 있는 특징이 있다. 따라서 리액터(106)가 제거되었기 때문에 제조비용이 저감되며, 불평형 보상장치의 제작 공간이 줄어들며, 리액터리스 불평형 보상장치를 형성할 수 있는 매우 향상된 효과가 있다.In addition, there is a characteristic that the compensation current ic can be supplied by using a
도 13은 전압형 컨버터의 등가회로를 나타낸다. 상기 전압형 컨버터의 등가회로는 궁극적으로 전원전압(V)(161)과 불평형(비선형) 부하 보상장치의 출력전압(e)(163) 사이에 리액턴스 전압(VL)이 배치되는 것을 기술적 특징으로 한다.13 shows an equivalent circuit of a voltage converter. The equivalent circuit of the voltage converter is characterized in that the reactance voltage (V L ) is ultimately disposed between the power supply voltage (V) 161 and the output voltage (e) 163 of the unbalanced (nonlinear) load compensator. do.
도 14는 정상분 전류와 역상분 전류를 제어하는 제어기의 블록도를 나타낸다.14 shows a block diagram of a controller that controls the normal current and the reverse current.
전류제어부(114)의 세부적인 설명은 전압 및 전류 변환부(113)으로부터 검출된 보상전압[Vc(abc)] 및 검출된 보상전류[ic(abc)]를 검출하며, 상기 검출된 보상전압[Vc(abc)] 및 검출된 보상전류[ic(abc)]는 전류제어부(114)를 통하여 백터제어부(112)를 통하여 보상전류(ic)를 발생하는 것을 기술적 특징으로 한다.The detailed description of the
상기 검출된 보상전류[ic(abc)]는 전류 분해부(Current Decomposer)(176)를 통하여 정상분 및 역상분 전류 보상부의 감산기(170-1,171-1), 제1,2 PI 제어부(172,173)를 거치고, 각각 제11 전류 변환부(-변환부)(174) 및 제22 전류 변환부(-변환부)(175)를 토하여 계산부(177)의 가산기(177-1)에서 상기 제11 전류 변환부(-변환부)(174) 및 제22 전류 변환부(-변환부)(175)의 결과값이 더해진다.The detected compensation current [ic(abc)] is subtractors 170-1,171-1 of the normal and reversed phase current compensation units through a
아울러 검출된 보상전압[Vc(abc)]은 제11 3상-2상 변환부(abc-변환부)(178)을 통하여 계산부(177)의 감산기(177-2)에서 상기 계산부(177)의 가산기(177-1)의 결과를 감산함을 통하여 최종적으로 상기 백터제어부(112)의 지령되는 전류값을 계산하게 되며, 이를 통하여 최종적인 보상전류(ic)를 발생하는 것을 가장 큰 기술적 특징으로 한다.In addition, the detected compensation voltage [Vc(abc)] is the eleventh 3-phase-2 phase conversion unit (abc- By subtracting the result of the adder 177-1 of the
본 발명에서는 상기 도 15의 정상분 전류와 역상분 전류를 제어하는 제어기를 통하여 정상분 전류와 역상분 전류를 각각 제어할 수 있으며, 최종적으로 정지좌표계에서 전압벡터를 계산한다. 또한 상기 계산된 전압벡터를 바탕으로 공간벡터변조(SVPWM)방법으로 상기 백터제어부(112)를 제어하는 것을 기술적 특징으로 한다.In the present invention, the normal current and the reverse current can be respectively controlled through the controller for controlling the normal and reverse currents of FIG. 15, and finally, a voltage vector is calculated in the stationary coordinate system. In addition, it is a technical feature that the
전원에 흐르는 전류는, 리액터전압에 의하여, 목적하는 크기의 전류가 되도록 할 수 있으므로 상기 도 14의 회로에서 리액터전압을 제어하는 제어기를 구성한다. 리액턴스전압을 축과 축의 전압으로 나타내고, 두 좌표계에서 식(17)과 같이 각각의 제어기를 구성한다.Since the current flowing through the power source can be made to be a current of a desired size by the reactor voltage, a controller for controlling the reactor voltage in the circuit of FIG. 14 is configured. Reactance voltage Axis It is expressed as the voltage of the axis, and each controller is configured as in Equation (17) in the two coordinate systems.
상기 도 13에서, 컨버터의 교류측 전압 는 변환기의 직류전압과 PWM 변조율로 결정되므로 제어기에 의하여 전압과 위상을 자유롭게 변화시킬 수 있다. 전력변환기 교류측 전압 는 식(18)과 같이, 전원전압 와, 전류를 제어하기 위한 리액턴스전압 에 의하여 결정된다. 상기 식(18)의 , 및 을 정지좌표계의 두 축성분 축으로 나타내었을 때, 식(19)와 같이 표현된다. 상기 식(19)과 같이 리액턴스전압은, 정상분 전류를 제어하는 정상성분의 전압과, 역상분 전류를 제어하는 역상성분의 전압을 포함하게 된다.13, the voltage on the AC side of the converter Is determined by the converter's DC voltage and PWM modulation rate, so the voltage and phase can be freely changed by the controller. Voltage on AC side of power converter Is the power supply voltage as shown in equation (18) Wow, reactance voltage to control current Is determined by Of the above equation (18) , And Is the two axis components of the stationary coordinate system When expressed as an axis, it is expressed as Equation (19). As shown in Equation (19), the reactance voltage includes a voltage of a normal component that controls a normal current and a voltage of a negative phase component that controls a reverse current.
PWM 컨버터의 전류제어는 도 14에서 정상분 전류 보상부(170)는 정상분 전류를 제어하고, 역상분 전류 보상부(171)는 역상분 전류를 제어할 수 있다. 도 14의 계산부(177)은 정상분 전류 보상부(170) 및 역상분 전류 보상부(171)의 출력인 정상성분과 역상성분의 전압과 검출된 전원전압으로 식(19)를 계산하는 블록이다. 정지좌표계에서 계산된 이 전압으로 공간벡터변조기에 의하여 백터제어부(112)를 구동할 수 있다.As for the current control of the PWM converter, in FIG. 14, the normal
도 14와 같이 정상분 전류와 역상분 전류를 제어하는 기능은 전원전압의 불평형 교류측 리액터의 불균형에도 안정된 운전을 가능하게 하여 PWM 컨버터에 각상의 리액턴스가 다른 누설변압기의 사용도 가능한 특징을 갖는다.As shown in FIG. 14, the function of controlling the normal and negative currents enables stable operation even in the unbalanced AC side reactor of the power supply voltage, and thus the use of leakage transformers with different reactances for each phase in the PWM converter is also possible.
식(17) Equation (17)
식(18) Equation (18)
식(19) Equation (19)
도 15는 제작된 불평형(비선형) 보상장치를 나타내며, 도 16은 제작된 누설변압기를 나타낸다. 상기 제작된 불평형(비선형) 보상장치에서는 리액터(106) 및 일반변압기(105)가 결합된 누설변압기(110)를 사용하기 때문에, 리액터(106)이 생략된 리액터리스 불평형 보상장치를 완성할 수 있다. 이를 통하여 첫째, 일반변압기(105)와 리액터(106)를 결합한 누설변압기(110)를 사용하기 때문에 리액터(106)가 없는 리액터리스 불평형 보상장치를 제공하며, 둘째, 리액터(106)가 없기 때문에 가격이 저렴하며, 불평형 보상장치의 공간이 작아지는 장점이 있으며, 셋째, 전력품질이 향상되며, 불평형 전력이 해결되기 때문에 전력효율이 상승하는 효과가 있으며, 넷째, 불평형 3상전류로부터 정상분 전류와 역상분 전류를 실시간으로 검출 및 제어하기 때문에 향상된 제어특성을 갖는 특징적인 효과를 가지게 된다.FIG. 15 shows the manufactured unbalance (nonlinear) compensating device, and FIG. 16 shows the manufactured leakage transformer. Since the manufactured unbalance (nonlinear) compensation device uses the
따라서 본 발명에서는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치에 있어서, 불평형 부하(103)의 3상 부하전류를 검출하는 부하전류 검출부(111); 상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류를 2상의 전류로 변환시키는 부하전류 변환부(115); 상기 부하전류 변환부(115)의 출력을 바탕으로 기준 전류값을 설정하는 전류값 설정부 및 통신부(116); 상기 전류값 설정부 및 통신부(116)의 출력을 바탕으로 전류를 제어하는 전류제어부(114); 상기 전류제어부(114)의 제어 명령에 따라서 보상전류(ic)를 공급하는 백터제어부(112)를 포함하며;상기 백터제어부(112)에서 공급한 보상전류(ic)는 누설변압기(110)를 통하여 불평형 부하(103)의 불평형 전력을 보상하며; 상기 전류제어부(114)는 관측기(120)를 사용하여 상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류로부터 정상분 전류 및 역상분 전류 를 실시간으로 검출하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치를 제안하고자 한다.Accordingly, in the present invention, in the reactorless unbalance compensation apparatus for a driving system, the load
본 발명은 이 분야의 통상의 지식을 가진자가 다양한 변형에 의하여 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치에 적용시킬 수 있으며, 기술적으로 용이하게 변형시키는 기술의 범주도 본 특허의 권리범위에 속하는 것으로 인정해야 할 것이다.The present invention can be applied to a reactorless unbalance compensation device for a driving system by a variety of modifications by those of ordinary skill in the field, and the scope of technology to be easily modified technically also belongs to the scope of the present patent. You have to admit it.
90 : 3상 전원부
103 : 불평형 부하 또는 비선형 부하(Nonlinear Load)
104 : 불평형(비선형) 부하 보상장치
104-1 : 제1 불평형(비선형) 부하 보상장치
104-2 : 제2 불평형(비선형) 부하 보상장치
104-3 : 제3 불평형(비선형) 부하 보상장치
105 : 일반변압기
106 : 리액터
107 : 수동필터
107-1 : 수동필터용 커패시터
107-2 : 수동필터용 리액터
110 : 누설변압기
110-1 : 제1 누설변압기
110-2 : 제2 누설변압기
110-3 : 제3 누설변압기
111 : 부하전류 검출부
112 : 백터제어부
113 : 전압 및 전류 변환부
113-1 : 보상전압 검출부
113-2 : 보상전류 검출부
114 : 전류제어부
115 : 부하전류 변환부
116 : 전류값 설정부 및 통신부
117 : 제어용 컴퓨터
118 : 변압기 공극(Air Gap)
120 : 관측기
120-1 : 관측기의 감산기
120-2 : 관측기의 가산기
121 : 제1 3상-2상 변환부(abc- 변환부)
122 : 관측기 이득행렬(L)
123 : 적분기
124 : 상태행렬(A)
125 : 출력행렬(C)
126 : 제1 정상분 전류 변환부(- 변환부)
127 : 제1 역상분 전류 변환부(- 변환부)
130 : 전방향 평균필터부
131 : 제2 3상-2상 변환부(abc- 변환부)
132 : 제2 역상분 전류 변환부(- 변환부)
133 : 제2 정상분 전류 변환부(- 변환부)
134 : 제1 전방향 평균필터
135 : 제2 전방향 평균필터
136 : 제1 전류 변환부(-변환부)
137 : 제2 전류 변환부(-변환부)
138 : 제1 감산부
138-1 : 제1 감산부의 제1 감산기
138-2 : 제1 감산부의 제2 감산기
139 : 제3 정상분 전류 변환부(- 변환부)
140 : 제3 역상분 전류 변환부(- 변환부)
150 : 역방향 평균필터부
151 : 제11 3상-2상 변환부(abc- 변환부)
152 : 제11 감산부
152-1 : 제11 감산부의 제1 감산기
152-2 : 제11 감산부의 제2 감산기
153 : 제11 역상분 전류 변환부(- 변환부)
154 : 제11 정상분 전류 변환부(- 변환부)
155 : 제22 정상분 전류 변환부(- 변환부)
156 : 제22 역상분 전류 변환부(- 변환부)
157 : 제1 역방향 평균필터
158 : 제2 역방향 평균필터
161 : 전원전압(V)
162 : 리액턴스 전압(VL)
163 : 불평형(비선형) 부하 보상장치의 출력전압(e)
170 : 정상분 전류 보상부
170-1 : 정상분 전류 보상부의 감산기
171 : 역상분 전류 보상부
171-1 : 역상분 전류 보상부의 감산기
172 : 제1 PI 제어부
173 : 제2 PI 제어부
174 : 제11 전류 변환부( -변환부)
175 : 제22 전류 변환부(-변환부)
176 : 전류 분해부(Current Decomposer)
177 : 계산부
177-1 : 계산부의 가산기
177-2 : 계산부의 감산기
178 : 제11 3상-2상 변환부(abc- 변환부)
: 제1 관측기 행렬
: 제2 관측기 행렬
: 이득행렬
: 이득행렬의 전치행렬(Transposition Matrix: 행과 열을 바꾸어 놓은 행렬)
ic : 보상전류
is : 보상된 전류
iL : 불평형(비선형) 부하전류
iL(abc) : 검출된 불평형(비선형) 부하전류
ic(abc) : 검출된 보상전류
Vc(abc) : 검출된 보상전압90: 3-phase power supply
103: unbalanced load or nonlinear load
104: unbalanced (nonlinear) load compensation device
104-1: First unbalanced (nonlinear) load compensation device
104-2: Second unbalanced (nonlinear) load compensation device
104-3: 3rd unbalanced (nonlinear) load compensation device
105: general transformer
106: reactor
107: passive filter
107-1: Capacitor for passive filter
107-2: Reactor for passive filter
110: leakage transformer
110-1: first leakage transformer
110-2: 2nd leakage transformer
110-3: 3rd leakage transformer
111: load current detection unit
112: vector control unit
113: voltage and current converter
113-1: compensation voltage detection unit
113-2: compensation current detection unit
114: current control unit
115: load current conversion unit
116: current value setting unit and communication unit
117: control computer
118: Transformer Air Gap
120: observer
120-1: subtractor of the observer
120-2: adder of observer
121: first three-phase to two-phase conversion unit (abc- Conversion unit)
122: Observer gain matrix (L)
123: integrator
124: state matrix (A)
125: output matrix (C)
126: first normal portion current conversion unit ( - Conversion unit)
127: first reverse-phase current conversion unit ( - Conversion unit)
130: omnidirectional average filter unit
131: second three-phase to two-phase conversion unit (abc- Conversion unit)
132: second reverse-phase current conversion unit ( - Conversion unit)
133: second normal portion current conversion unit ( - Conversion unit)
134: first omnidirectional average filter
135: second omnidirectional average filter
136: first Current converter ( - Conversion unit)
137: second Current converter ( - Conversion unit)
138: first subtraction unit
138-1: the first subtractor of the first subtraction unit
138-2: the second subtractor of the first subtraction unit
139: third normal current conversion unit ( - Conversion unit)
140: third reverse-phase current conversion unit ( - Conversion unit)
150: reverse average filter unit
151: 11th 3-phase-2 phase conversion unit (abc- Conversion unit)
152: 11th subtraction section
152-1: the first subtractor of the eleventh subtraction unit
152-2: the second subtractor of the 11th subtraction unit
153: 11th reverse-phase current conversion unit ( - Conversion unit)
154: 11th normal portion current conversion unit ( - Conversion unit)
155: 22nd normal portion current conversion unit ( - Conversion unit)
156: 22nd reverse phase current converter ( - Conversion unit)
157: first reverse average filter
158: second reverse average filter
161: power supply voltage (V)
162: reactance voltage (VL)
163: Output voltage (e) of the unbalanced (nonlinear) load compensation device
170: normal current compensation unit
170-1: Subtractor of normal current compensation unit
171: reverse phase current compensation unit
171-1: Subtractor of reverse phase current compensation unit
172: first PI control unit
173: second PI control unit
174: the eleventh Current converter ( - Conversion unit)
175: the 22nd Current converter ( - Conversion unit)
176: Current Decomposer
177: calculation unit
177-1: adder of calculation part
177-2: Subtractor of calculation part
178: 11th 3-phase-2 phase conversion unit (abc- Conversion unit)
: First observer matrix
: Second observer matrix
: Gain matrix
: Transposition matrix of gain matrix
ic: compensation current
is: compensated current
i L : Unbalanced (nonlinear) load current
i L (abc): Detected unbalanced (nonlinear) load current
ic(abc): detected compensation current
Vc(abc): detected compensation voltage
Claims (12)
불평형 부하(103)의 3상 부하전류를 검출하는 부하전류 검출부(111);
상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류를 2상의 전류로 변환시키는 부하전류 변환부(115);
상기 부하전류 변환부(115)의 출력을 바탕으로 기준 전류값을 설정하는 전류값 설정부 및 통신부(116);
상기 전류값 설정부 및 통신부(116)의 출력을 바탕으로 전류를 제어하는 전류제어부(114);
상기 전류제어부(114)의 제어 명령에 따라서 보상전류(ic)를 공급하는 백터제어부(112)를 포함하며;
상기 백터제어부(112)에서 공급한 보상전류(ic)는 누설변압기(110)를 통하여 불평형 부하(103)의 불평형 전력을 보상하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
In the reactorless unbalance compensation device for a drive system,
A load current detection unit 111 for detecting a three-phase load current of the unbalanced load 103;
A load current conversion unit 115 for converting the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 into a two-phase current;
A current value setting unit and a communication unit 116 for setting a reference current value based on the output of the load current conversion unit 115;
A current control unit 114 for controlling a current based on the output of the current value setting unit and the communication unit 116;
And a vector control unit 112 for supplying a compensation current ic according to a control command of the current control unit 114;
A reactorless unbalance compensation device for a driving system, characterized in that the compensation current ic supplied from the vector control unit 112 compensates for the unbalanced power of the unbalanced load 103 through the leakage transformer 110
상기 전류제어부(114)는 전방향 평균필터(forward average filter)를 사용하여 상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류로부터 정상분 전류 및 역상분 전류 를 실시간으로 검출하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
The method of claim 1,
The current control unit 114 uses a forward average filter to generate a normal current from the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 And reverse phase current Reactorless unbalance compensation device for a drive system, characterized in that detecting in real time
상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류로부터 정상분 전류 및 역상분 전류 를 분리하기 위하여, 좌표변환과 평균필터 및 역변환을 이용하여 정상성분과 역상성분을 추정는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
The method of claim 2,
Normal current from the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 And reverse phase current A reactorless unbalance compensation device for a driving system, characterized in that the normal component and the reverse phase component are estimated using coordinate transformation, average filter, and inverse transformation to separate
상기 전류제어부(114)는 역방향 평균필터(backward average filter)를 사용하여 상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류로부터 정상분 전류 및 역상분 전류 를 실시간으로 검출하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
The method of claim 1,
The current control unit 114 uses a reverse average filter to generate a normal current from the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 And reverse phase current Reactorless unbalance compensation device for a drive system, characterized in that detecting in real time
불평형 부하(103)의 3상 부하전류를 검출하는 부하전류 검출부(111);
상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류를 2상의 전류로 변환시키는 부하전류 변환부(115);
상기 부하전류 변환부(115)의 출력을 바탕으로 기준 전류값을 설정하는 전류값 설정부 및 통신부(116);
상기 전류값 설정부 및 통신부(116)의 출력을 바탕으로 전류를 제어하는 전류제어부(114);
상기 전류제어부(114)의 제어 명령에 따라서 보상전류(ic)를 공급하는 백터제어부(112)를 포함하며;
상기 백터제어부(112)에서 공급한 보상전류(ic)는 누설변압기(110)를 통하여 불평형 부하(103)의 불평형 전력을 보상하며;
상기 전류제어부(114)는 관측기(120)를 사용하여 상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류로부터 정상분 전류 및 역상분 전류 를 실시간으로 검출하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
In the reactorless unbalance compensation device for a drive system,
A load current detection unit 111 for detecting a three-phase load current of the unbalanced load 103;
A load current conversion unit 115 for converting the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 into a two-phase current;
A current value setting unit and a communication unit 116 for setting a reference current value based on the output of the load current conversion unit 115;
A current control unit 114 for controlling a current based on the output of the current value setting unit and the communication unit 116;
And a vector control unit 112 for supplying a compensation current ic according to a control command of the current control unit 114;
The compensation current ic supplied from the vector control unit 112 compensates the unbalanced power of the unbalanced load 103 through the leakage transformer 110;
The current control unit 114 is a normal current from the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 using the observer 120 And reverse phase current Reactorless unbalance compensation device for a drive system, characterized in that detecting in real time
상기 관측기(120)의 수학적인 모델인 식(A)인 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
식(A)
여기서, : 3상-2상 변환부(abc-변환부)에 의해 좌표측 전류로 변환된 전류값
: 제1 관측기 행렬
: 제2 관측기 행렬
: 이득행렬
The method of claim 5,
Reactorless unbalance compensation device for a driving system, characterized in that the equation (A), which is a mathematical model of the observer 120
Equation (A)
here, : 3-phase-2 phase conversion unit (abc- Conversion unit) Current value converted to coordinate side current
: First observer matrix
: Second observer matrix
: Gain matrix
이득행렬 의 전치행렬(Transposition Matrix) 는 식(B)와 같은 구조로 되어있는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
식(B)
The method of claim 6,
Gain matrix Transposition Matrix A reactorless unbalance compensation device for a driving system, characterized in that it has the structure as shown in equation (B).
Equation (B)
상기 관측기(120)의 상태추정 오차가 전원주파수의 1/4주기 이내에 수렴하는 상기 이득행렬 인 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
The method of claim 7,
The gain matrix in which the state estimation error of the observer 120 converges within 1/4 cycle of the power frequency Reactorless unbalance compensation device for a drive system, characterized in that
불평형 부하(103)의 3상 부하전류를 검출하는 부하전류 검출부(111);
상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류를 2상의 전류로 변환시키는 부하전류 변환부(115);
상기 부하전류 변환부(115)의 출력을 바탕으로 기준 전류값을 설정하는 전류값 설정부 및 통신부(116);
상기 전류값 설정부 및 통신부(116)의 출력을 바탕으로 전류를 제어하는 전류제어부(114);
상기 전류제어부(114)는 상기 부하전류 검출부(111)에서 검출된 3상 부하전류로부터 정상분 전류 및 역상분 전류 를 실시간으로 검출하여 불평형 전력을 보상하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
In the reactorless unbalance compensation device for a drive system,
A load current detection unit 111 for detecting a three-phase load current of the unbalanced load 103;
A load current conversion unit 115 for converting the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 into a two-phase current;
A current value setting unit and a communication unit 116 for setting a reference current value based on the output of the load current conversion unit 115;
A current control unit 114 for controlling a current based on the output of the current value setting unit and the communication unit 116;
The current control unit 114 is a normal current from the three-phase load current detected by the load current detection unit 111 And reverse phase current Reactorless unbalance compensation device for a driving system, characterized in that it compensates for the unbalanced power by detecting in real time
상기 전류제어부(114)의 제어 명령에 따라서 보상전류(ic)를 공급하는 백터제어부(112);
상기 백터제어부(112)에서 공급한 보상전류(ic)는 복수의 불평형(비선형) 부하 보상장치(104-1,104-2,104-3) 및 복수의 누설변압기(110-1,110-2,110-3)를 사용하여 상기 불평형 보상장치에서 병렬운전 할 수 있는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
The method of claim 9,
A vector control unit 112 for supplying a compensation current ic according to a control command of the current control unit 114;
The compensation current ic supplied from the vector control unit 112 is obtained by using a plurality of unbalanced (nonlinear) load compensation devices 104-1, 104-2, 104-3 and a plurality of leakage transformers 110-1, 110-2, 110-3. Reactorless unbalance compensation device for a drive system, characterized in that the parallel operation in the unbalance compensation device
상기 복수의 누설변압기(110-1,110-2,110-3)는 전기적으로 일반변압기(105)와 리액터(106)가 결합된 구조이며, 변압기 공극(Air Gap)(118)이 존재하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
The method of claim 10,
The plurality of leakage transformers (110-1, 110-2, 110-3) are electrically coupled to a general transformer (105) and a reactor (106), a drive characterized in that the transformer air gap (Air Gap) 118 exists. Reactorless Unbalance Compensation for Power Systems
상기 전류제어부(114)는 상태추정 오차가 전원주파수의 1/4주기 이내에 수렴하는 것을 특징으로 하는 구동용 시스템을 위한 리액터리스 불평형 보상장치
The method of claim 9,
The current control unit 114 is a reactorless unbalance compensation device for a driving system, characterized in that the state estimation error converges within 1/4 cycle of the power frequency.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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KR1020190038906A KR102286934B1 (en) | 2019-04-03 | 2019-04-03 | Reactorless Unbalance Compensation Apparatus for Driving System |
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Citations (7)
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KR20030080614A (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-17 | 정정웅 | Parallel operation controller of on-line UPS system |
KR20050068310A (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-05 | 두산인프라코어 주식회사 | Pwm converter and method of compensating unbalbnce for the same |
KR101172748B1 (en) | 2010-12-13 | 2012-08-14 | 한국전기연구원 | Control Device and Method for Making Unbalanced Three Phase Voltage at AC Power Source |
KR101212830B1 (en) | 2009-12-07 | 2012-12-14 | 가부시끼가이샤교산세이사꾸쇼 | Unbalanced voltage compensation method, unbalanced voltage compensator, three-phase converter control method, and controller of three-phase converter |
JP2016032426A (en) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 株式会社日立産機システム | Power conversion controller and solar power generation system |
KR101606882B1 (en) | 2013-12-26 | 2016-03-28 | 주식회사 포스코 | Apparatus for compensating reactive power and method for the same |
KR20170025269A (en) * | 2015-08-28 | 2017-03-08 | 아주자동차대학 산학협력단 | Power Converter and Power Conversion Method of Unbalanced Three-phase Power |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030080614A (en) * | 2002-04-09 | 2003-10-17 | 정정웅 | Parallel operation controller of on-line UPS system |
KR20050068310A (en) * | 2003-12-30 | 2005-07-05 | 두산인프라코어 주식회사 | Pwm converter and method of compensating unbalbnce for the same |
KR101212830B1 (en) | 2009-12-07 | 2012-12-14 | 가부시끼가이샤교산세이사꾸쇼 | Unbalanced voltage compensation method, unbalanced voltage compensator, three-phase converter control method, and controller of three-phase converter |
KR101172748B1 (en) | 2010-12-13 | 2012-08-14 | 한국전기연구원 | Control Device and Method for Making Unbalanced Three Phase Voltage at AC Power Source |
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JP2016032426A (en) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 株式会社日立産機システム | Power conversion controller and solar power generation system |
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